[发明专利]用于旋转轴的密封配置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如技术方案1的前序部分所述的用于密封伸出穿过密封室的旋转轴的密封系统。

背景技术

这类密封系统已经以“J-单元低温密封系统(J-Unit Cryogenic Sealing System)”的销售名称由Sulzer Pumpen AG(苏尔寿泵业有限公司)提供和销售了多年。

该密封系统特别用于密封用于传输例如液化天然气(LNG)的垂直地配置的泵的泵轴。液化天然气具有大约-160℃的温度，从而使得标准的密封配置不能被容易地使用。该密封系统的特征特别在于：冷的液化天然气与施加密封功能的机械密封配置是分离的。实现这一过程的原因在于：在邻接机械密封配置的密封室中没有液化天然气，而是具有比液化天然气高得多的温度的天然气。因此能够使用标准化的从而经过测试的且比较廉价的轴密封件，特别是机械密封件。

所述密封系统在这方面被设计成所谓的附加式系统(add-on system)。由此应明白的是该密封系统能够被附接至标准泵。出于所述原因，其特别适合于用于传输冷液体，例如温度低于-80℃的低温流体。然而，它也可以用于传输其它液体的泵。当必须确保所传输的液体(其可以例如是容易燃烧或者有毒的)不从泵逸出到环境中时，一种用途总是有利的。

用于密封伸出穿过密封室的旋转轴的所述密封系统具有被处于阻隔流体压力的阻隔流体(barrier fluid)穿过的机械密封配置。处于气体状态的密封流体存在于密封室中，特别是处于气态形式，其离开应该被密封系统防止。密封流体可以例如是天然气。

机械密封配置被阻隔流体压力装置供给阻隔流体。阻隔流体压力装置具有缸，在所述缸中配置有可移位的压力活塞，所述压力活塞将所述缸分割成充注有处于气体状态的密封流体的区域和充注有阻隔流体并被阻隔流体流动穿过的区域。压力活塞因此在缸中被配置成使得在压力活塞与第一缸端盖之间形成密封流体空间，并在压力活塞与第二缸端盖之间形成阻隔流体空间，密封流体压力在所述密封流体空间中作用，阻隔流体流动穿过所述阻隔流体空间。可以借助于压力活塞向充注有阻隔流体的区域施加力，因此能够设定阻隔流体压力。阻隔流体压力在这方面比在密封室中作用的密封流体的密封流体压力大固定的压力差。所述固定的压力差被实现，是因为：一方面，如上所述，密封流体压力及此外的附加力在压力活塞上作用。附加力由配置在缸的充注有阻隔流体的区域中的弹簧施加。附加力在这方面经由活塞杆在压力活塞上作用。活塞杆同样被完全配置在缸的充注有阻隔流体的区域内。

支承活塞和弹簧固位板（spring retainer plate）(所述弹簧配置于其间)被配置在阻隔流体空间内。弹簧固位板为此目的被固定地连接至活塞杆，并且能够相对于缸沿轴向移位。支承活塞相对于缸沿轴向固定并且具有通路，所述活塞杆伸出穿过所述通路，从而使得活塞杆能够相对于支承活塞沿轴向移位。为了支承活塞的轴向固定，缸具有外围肩部，在该外围肩部处，所述支承活塞反向于弹簧力而受到支承。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于提出一种密封系统，其能够被廉价地制造并且特别易于操作。依据本发明，该目的通过具有技术方案1的特征的密封系统得以实现。

依据本发明，阻隔流体压力装置的缸的缸端盖具有通路。活塞杆伸出穿过阻隔流体空间，并且穿过所述通路，从而到缸外。因此，只有活塞杆的一部分被配置在缸内，而不像以上描述的密封系统中那样是整个活塞杆。通路和活塞杆被设计和配置成使得活塞杆能够相对于缸基底沿轴向移位。

通过将活塞杆部分地配置在缸外，能够使缸被做得特别短，由此使得缸在一方面是廉价的，而在另一方面是轻的从而易于操作。当阻隔流体压力装置被紧固至泵时，缸的低重量是特别有利的。由于低重量，对泵的动态行为例如对泵的振动行为的影响是特别小的。

特别是在附加力由配置于缸外的弹簧施加时，在缸内不需要必须沿轴向被固定的支承活塞来支承弹簧。缸因此能够在其整个长度之上具有相同的内径，从而使得标准液压缸的使用成为可能，其能够有更大的选择并廉价地获得。另外，所需阻隔流体空间因此不用不必要地大，并且全部阻隔流体都被采用来流动穿过机械密封配置。可以通过相应地选择缸的长度进而选择阻隔流体空间的尺寸，从而非常简单地设定阻隔流体量。